von Christoph Manghofer, Manghofer Gas-Sanitär-Heizung GmbH
Eine Wärmepumpe hat genau einen Betriebskostentreiber: den Strompreis. Eine PV-Anlage produziert genau diesen Strom. Wie viel davon tatsächlich vom eigenen Dach kommt und was das im Jahr bedeutet, rechne ich in diesem Beitrag mit konkreten Zahlen durch.
Das Wichtigste in Kürze
- Der Heizstrombedarf ergibt sich aus dem Wärmebedarf des Hauses geteilt durch den Effizienzfaktor der Wärmepumpe.
- Ein Bestandshaus mit 25.000 Kilowattstunden Wärmebedarf braucht bei Effizienzfaktor 4 rund 6.250 Kilowattstunden Strom, das sind bei 30 Cent etwa 1.875 Euro im Jahr.
- Eine PV-Anlage deckt über das Jahr 50 bis 60 Prozent dieses Heizstroms, das entspricht rund 950 bis 1.125 Euro weniger Heizkosten pro Jahr.
- Die Grenze setzt der Winter, weil die Sonne im Sommer liefert und die Wärmepumpe im Winter arbeitet.
- Eine vollständige Autarkie ist mit PV-Anlage und Wärmepumpe nicht erreichbar, spürbar unabhängig sind Sie ab 60 bis 70 Prozent.
Was kostet Heizen mit einer Wärmepumpe ohne eigene PV-Anlage?
Bevor wir über die Ersparnis reden, braucht es die Ausgangsgröße. Und die lässt sich erfreulich einfach bestimmen.
ort.
Vom Wärmebedarf zum Stromverbrauch in einem Rechenschritt
Nehmen wir ein typisches Bestandshaus aus den achtziger oder neunziger Jahren im Landkreis Mühldorf. Ein solches Haus braucht im Jahr etwa 25.000 Kilowattstunden Energie für Heizung und Warmwasser. Umgerechnet sind das ungefähr 2.500 Kubikmeter Gas oder 2.500 Liter Öl. Eine Wärmepumpe erzeugt diese Wärme nicht durch Verbrennen, sondern hebt Umweltwärme auf ein nutzbares Niveau. Dafür braucht sie Strom, und zwar ungefähr ein Viertel der Wärmemenge, wenn die Anlage mit einem Effizienzfaktor von 4 arbeitet. Aus 25.000 Kilowattstunden Wärmebedarf werden damit rund 6.250 Kilowattstunden Strom aus dem Netz. Die übrigen 18.750 Kilowattstunden holt die Anlage kostenlos aus der Umwelt. Diese Rechnung können Sie mit Ihrem eigenen Verbrauch aus der letzten Abrechnung nachvollziehen. Welche Wärmepumpen-Bauart dafür infrage kommt, lesen Sie im Beitrag zur Luft-Wasser-Wärmepumpe.
Was das in Euro bedeutet, wenn der Strom aus dem Netz kommt
Bei einem Strompreis von rund 30 Cent je Kilowattstunde kostet der Heizstrom für dieses Haus etwa 1.875 Euro im Jahr. Diese Summe ist die Vergleichsbasis für alles Weitere, und sie hat eine unangenehme Eigenschaft: Sie hängt vollständig an einem Preis, den Sie nicht beeinflussen können. Steigt der Strompreis um fünf Cent, steigt Ihre Heizrechnung um mehr als 300 Euro, ohne dass sich an Ihrem Haus etwas geändert hätte. Genau hier setzt die Photovoltaik an, und zwar nicht am Rand, sondern am einzigen relevanten Kostenblock. Wie eine Wärmepumpe technisch arbeitet und was sie im Bestandshaus voraussetzt, habe ich in der Übersicht zur Wärmepumpe beschrieben. Wärmepumpe Energiesystem
Damit steht die Ausgangsgröße. Jetzt die eigentliche Frage.
Wie viel Heizstrom deckt Ihre eigene PV-Anlage?
Über das Jahr gerechnet kommt ein guter Teil des Heizstroms vom Dach, aber nicht alles. Beide Zahlen sind wichtig.
50 bis 60 Prozent, und was das an Heizkosten spart
In einem Standard-Einfamilienhaus deckt eine PV-Anlage über das Jahr rund 50 bis 60 Prozent des Stroms, den die Wärmepumpe braucht. Für unser Beispielhaus mit 6.250 Kilowattstunden Heizstrom bedeutet das: 3.125 bis 3.750 Kilowattstunden kommen vom eigenen Dach und kosten nichts. Bei 30 Cent je Kilowattstunde sind das rund 950 bis 1.125 Euro weniger Heizkosten pro Jahr. Aus 1.875 Euro werden also etwa 750 bis 925 Euro. Und dieser Vorteil wächst mit jedem Cent, den der Strompreis zulegt, weil die Kilowattstunde vom eigenen Dach ihren Preis nicht ändert. Wie sich die Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe insgesamt darstellt, rechne ich separat durch.
Warum der Winter die Grenze setzt
Der Grund für die Grenze bei 50 bis 60 Prozent ist einfach und lässt sich nicht wegdiskutieren: Die Sonne liefert im Sommer, gebraucht wird die Wärmepumpe im Winter. Im Juli produziert Ihre Anlage mehr Strom, als das Haus abnehmen kann, während die Wärmepumpe nur Warmwasser macht. Im Januar ist es umgekehrt. Dieser Gegensatz bleibt, egal wie sorgfältig geplant wird und egal wie groß die Anlage ausfällt. Optimieren lässt er sich aber deutlich. Eine Anlage, die großzügig ausgelegt ist, liefert auch an trüben Wintertagen noch nutzbare Mengen. Ein Speicher überbrückt die Abende. Und eine Steuerung, die weiß, wann Strom da ist, holt aus den Übergangsmonaten März, April, Oktober und November erheblich mehr heraus als eine Anlage ohne Steuerung. Dass die Wärmepumpe auch bei zweistelligen Minusgraden zuverlässig heizt, lesen Sie unter Wärmepumpe im Winter.
| Rechenschritt | Wert | Herkunft |
|---|---|---|
| Wärmebedarf Bestandshaus | 25.000 Kilowattstunden im Jahr | Erfahrungswert Bau der achtziger und neunziger Jahre |
| Effizienzfaktor der Wärmepumpe | 4 | moderne Luft-Wasser-Wärmepumpe |
| Strombedarf der Wärmepumpe | rund 6.250 Kilowattstunden | 25.000 geteilt durch 4 |
| Heizstromkosten ohne PV-Anlage | rund 1.875 Euro im Jahr | 6.250 mal 0,30 Euro |
| Deckung durch die PV-Anlage | 50 bis 60 Prozent | Jahresdurchschnitt aus unseren Projekten |
| Ersparnis pro Jahr | rund 950 bis 1.125 Euro | 3.125 bis 3.750 Kilowattstunden mal 0,30 Euro |
| Verbleibende Heizstromkosten | rund 750 bis 925 Euro im Jahr | Restbezug aus dem Netz |
Tabelle 1: Heizstromkosten mit und ohne eigene PV-Anlage, Beispielrechnung für ein Bestandshaus. Quelle: Beratungspraxis Manghofer.
Daraus ergibt sich die Frage, wie groß die Anlage für eine Wärmepumpe sein muss.
Wie groß muss die PV-Anlage für eine Wärmepumpe sein?
Wer eine Wärmepumpe im Haus hat oder plant, hat einen deutlich höheren Strombedarf als ein Haushalt ohne. Das verändert die Auslegung.
Ihre Rechnung in zwei Zahlen
Nehmen Sie Ihren Haushaltsstrom aus der letzten Jahresabrechnung und addieren Sie den Heizstrombedarf, den Sie aus dem Wärmebedarf geteilt durch den Effizienzfaktor erhalten. Für unser Beispielhaus kommen zum Haushaltsstrom also rund 6.250 Kilowattstunden hinzu. Auf der Erzeugungsseite rechnen wir bei uns in Bayern mit rund 1.100 Kilowattstunden je Kilowatt Peak. Eine Anlage mit 10 Kilowatt Peak liefert damit etwa 11.000 Kilowattstunden im Jahr. Auf die Jahressumme gesehen reicht diese Anlage für Haushalt und Wärmepumpe zusammen. In der zeitlichen Verteilung reicht sie nicht, und genau darin liegt der Unterschied zwischen einer Jahresbilanz und der Realität am 15. Januar. Deshalb ist die Jahressumme für mich nur die Untergrenze der Auslegung, nie das Ziel.
Warum ich bei einer Wärmepumpe im Haus großzügiger auslege
Früher habe ich dafür plädiert, eine Anlage nur so groß zu bauen, wie sie im Moment gebraucht wird. Diese Meinung habe ich geändert, und bei Häusern mit Wärmepumpe gilt das besonders. Eine PV-Anlage baut man einmal aufs Dach, eine Erweiterung um vier Module lohnt sich nicht, weil erneut Gerüst, Monteure, Verkabelung und gegebenenfalls ein weiterer Wechselrichter anfallen. Deshalb lege ich so aus, wie es das Dach in einem sinnvollen Rahmen hergibt. Der zweite Grund ist der Winter: Eine größere Anlage liefert an schwachen Tagen noch nutzbare Mengen, während eine knapp bemessene Anlage dann praktisch ausfällt. Wie Sie Speichergröße und Nachtverbrauch aufeinander abstimmen, steht im Beitrag zum Batteriespeicher.
Bleibt der Punkt, an dem die meisten Anlagen ihr Potenzial verlieren.
Was beide Anlagen brauchen, um wirklich zusammenzuarbeiten?
Zwei gute Geräte im Haus ergeben noch kein System. Sie müssen voneinander wissen.
Der Energiemanager als Schaltstelle, und wo M-TEC ins Spiel kommt
Die Wärmepumpe muss erfahren, was auf dem Dach passiert, und die Erzeugungsseite muss wissen, welche Verbraucher im Haus hängen. Passiert das nicht, heizt die Wärmepumpe nachts mit Netzstrom, während die Anlage mittags ihren Überschuss für 7,70 Cent ins Netz schiebt. Beide Geräte funktionieren dann einwandfrei, das System nicht.
Diese Verbindung stellt der Energiemanager her. Er sitzt direkt hinter dem Zähler, misst laufend Erzeugung, Einspeisung und Verbrauch und ist über eine Internetverbindung mit den steuerbaren Verbrauchern verbunden: Wärmepumpe, Wallbox, Waschmaschine, Poolpumpe. Als Premium-Partner arbeiten wir dafür mit M-TEC zusammen, weil M-TEC ein Gerät liefert, das Strom, Wärme und Mobilität in einem System steuert. Damit ist die Reihenfolge klar: erst der Haushalt, dann die großen steuerbaren Verbraucher, dann der Speicher, und erst der Rest geht ins Netz.
Was maximale Energie-Autarkie realistisch bedeutet
Auf unserem Banner im Schauraum steht maximale Energie-Autarkie, und das Wort maximal ist dort bewusst gewählt. Eine hundertprozentige Autarkie ist mit PV-Anlage und Wärmepumpe nicht erreichbar, weil die dafür nötige Anlage auf kein normales Hausdach passt. Aus meiner Sicht ist ein Haus aber bereits bei 60 bis 70 Prozent in einem Bereich, in dem man von Unabhängigkeit sprechen kann, weil die Stromkosten dann sehr deutlich gesunken sind. Erreichbar ist dieser Grad nur mit Speicher und einer intelligenten Verbindung der Komponenten, nicht durch möglichst viele Module allein. Mehr zum Zusammenspiel aller vier Komponenten steht in der Übersicht zur Photovoltaik (interner Link auf https://manghofer.de/blog/photovoltaik/).
Tabelle 2: Betriebskosten, Garantien und Erweiterbarkeit. Quelle: Herstellerangaben und Projekterfahrung Manghofer.
Mein Fazit
Die Wärmepumpe macht aus Strom Wärme, die PV-Anlage macht diesen Strom kostenlos. Deshalb ist die Kombination kein Zusatzgeschäft, sondern der eigentliche Sinn beider Anlagen. Rund 950 bis 1.125 Euro weniger Heizkosten im Jahr sind bei einem Bestandshaus realistisch, und dieser Vorteil wächst mit jedem Cent Strompreis. Was er braucht, ist keine größere Maschine, sondern eine Verbindung: Speicher und Steuerung. Manghofer Gas-Sanitär-Heizung GmbH plant beides im Landkreis Mühldorf als eine Einheit, seit 1878 und in 4. Generation. Nicht zwei Geräte im Haus, sondern ein Energiesystem mit Zukunft.
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Kostenlose Wärmepumpen-Beratung im Landkreis Mühldorf anfragen. Wir prüfen Ihr Haus, rechnen den Heizstrombedarf aus Ihrem tatsächlichen Verbrauch und legen PV-Anlage, Speicher und Wärmepumpe als ein System aus. Auch dann, wenn Sie beides zeitlich versetzt bauen möchten. |
Wie viel Strom braucht eine Wärmepumpe im Jahr?
Teilen Sie den Wärmebedarf Ihres Hauses durch den Effizienzfaktor der Anlage. Ein Bestandshaus mit 25.000 Kilowattstunden Wärmebedarf kommt bei Effizienzfaktor 4 auf rund 6.250 Kilowattstunden Strom im Jahr. Bei 30 Cent je Kilowattstunde sind das etwa 1.875 Euro. Ihren Wärmebedarf können Sie aus der letzten Gas- oder Ölabrechnung ableiten: Ein Kubikmeter Gas und ein Liter Öl entsprechen jeweils etwa 10 Kilowattstunden.
Über das Jahr gerechnet 50 bis 60 Prozent. Für ein Haus mit 6.250 Kilowattstunden Heizstrom sind das rund 950 bis 1.125 Euro weniger Heizkosten pro Jahr. Die Grenze liegt im Winter, weil dann der Wärmebedarf hoch und der Sonnenertrag niedrig ist. Anheben lässt sich der Anteil durch eine großzügig ausgelegte Anlage, einen Speicher und eine Steuerung, die die Wärmepumpe gezielt bei Sonnenschein laufen lässt.
Nein. Eine vollständige Autarkie ist nicht erreichbar, weil die dafür nötige Anlagengröße auf kein normales Hausdach passt. Spürbar unabhängig sind Sie ab 60 bis 70 Prozent, und dafür brauchen Sie einen Speicher und eine Steuerung, die alle Komponenten verbindet. Wer Ihnen vollständige Unabhängigkeit für ein Einfamilienhaus zusagt, rechnet an der Jahresbilanz und nicht am Januar.
Nicht zwingend gleichzeitig, aber gemeinsam geplant. Beide Anlagen müssen voneinander wissen, damit die Wärmepumpe läuft, wenn Strom vom Dach kommt. Wir wählen deshalb Komponenten so aus, dass Sie den zweiten Baustein später ohne Umbau ergänzen können. Wenn ohnehin beides ansteht, spart die gleichzeitige Umsetzung Anfahrten und Abstimmungsaufwand und die Steuerung wird von Anfang an richtig eingerichtet.
Rechnen Sie Haushaltsstrom plus Heizstrombedarf zusammen und legen Sie die Anlage so groß aus, wie es das Dach in einem sinnvollen Rahmen hergibt. Als Orientierung dienen rund 1.100 Kilowattstunden Jahresertrag je Kilowatt Peak, eine Anlage mit 10 Kilowatt Peak liefert also etwa 11.000 Kilowattstunden. Die Jahressumme ist dabei die Untergrenze, weil im Winter deutlich weniger ankommt als im Sommer.
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